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城市公交汽车用起动/发电集成式混合动力系统研究
| 论文题名： | 城市公交汽车用起动/发电集成式混合动力系统研究 |
| 关键词： | 公交汽车;永磁同步电机;混合动力系统;直接转矩控制 |
| 摘要： | 能源、交通、环境是人类的发展的基础，节能减排是我国发展的基本战略。加大节能减排的城市交通工具的发展是缓解我国城市拥堵的重要的措施。 论文以城市公共交通用汽车的混合动力驱动系统为研究对象，结合各种电机的特点，分析了混合动力驱动系统的动力需求。对整车的信号和传感器硬件系统进行了选型，确定了混合动力的驱动、发电机的基本结构，根据城市公共交通汽车的运行特点，对整车、电机的控制策略进行了分析，提出了混合动力系统与整车的运行模式。在此基础上，为提高整车动力驱动系统的可靠性，开展了基于转子位置自检测的驱动电机直接转矩控制算法的研究，并进行了相关的仿真和实验分析。论文的主要研究工作如下: 1.设计了可以满足城市交通运行要求的混合动力驱动系统，确定了驱动电机、ISG电机与YC6105柴油机同轴双离合的布置结构，确定了电机相关结构与性能参数，建立了驱动电机性能仿真模型，对不同输入电压、不同转速的驱动系统效率进行了仿真与分析。仿真结果验证了驱动电机的转矩和最高转速能满足客车在城市路况行驶过程中的使用要求。 2.根据整车、ISG、驱动电机的三个独立控制单元的结构特点，确定了采用CAN网络协议，对各控制单元的进行通讯联接。根据动力控制系统硬件设计的要求，确定了整车、电机的各种温度、车速、电流、传感器以及控制系统的电路、电压参数。 3.根据城市公共交通车辆的平均车速低、频繁停车起步、线路拥堵的运行特点，提出了启停、启动、车辆滑行和发电等工况的控制策略，提出了混合动力系统的整车纯电动、串联、发动机直接驱动的运行模式。 4.针对永磁同步电机的驱动控制发展，开展了转子位置自检测的永磁同步电机直接转矩控制算法的研究，并进行了仿真和实验分析。研究结果表明，SVPWM技术与直接转矩控制相结合，能够有效降低转矩和磁链脉动，改善电流波形;运用改进型滑模观测器的转子位置自检测控制方法，能够改善传统滑模观测器存在的抖振问题，并且可以提高电机低速时转子位置的估算精度。 推广电动和混合驱动系统是减少城市公共交通汽车排放污染物的一种重要的措施，优化动力驱动和控制系统是研究的重要课题，论文的研究工作只是课题工作的开始，如何优化电机和发动机动力匹配、优化电机的控制系统有待进一步研究。 |
| 作者： | 王宇成 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 赵德安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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